松嫩平原西部沼泽湿地景观格局动态变化研究

湿地退化及其所带来的负面影响使人们认识到湿地生态系统生态功能的重要性.因此,作为功能研究基础的景观格局及其动态变化的研究显得尤为重要.在遥感和地理信息系统技术支持下,运用土地利用变化指数和景观格局指数模型,对处于生态脆弱区的松嫩平原西部沼泽湿地景观格局及动态变化进行了定量研究,结果表明:松嫩平原西部沼泽景观格局发生了显著变化.松嫩平原西部现有沼泽湿地面积4 488.13 km2,近50年来减少了62.54%;2000年斑块密度为1954年的1.67倍,且最大斑块面积和最大斑块周长均减小,说明沼泽景观破碎化严重;松嫩平原西部沼泽湿地分布质心发生偏移,近50年,向西北方向偏移了19.4 km,主轴方向顺时针旋转了9.23o,表明了沼泽湿地景观具有破碎化和萎缩的趋势,并且呈现出不平衡性:湿地的萎缩程度偏重于研究区的东南部;得出松嫩平原西部沼泽湿地减少及生态环境恶化主要是由该区生态环境原生脆弱性和人类不合理的开发利用方式导致的.通过景观格局变化的研究为沼泽湿地格局优化和生物保护提供参考.     

近30年白洋淀湿地景观的时空变化特征

白洋淀是华北平原最大的湖泊湿地,其景观格局变化对雄安新区乃至整个京津冀的生态安全具有重要意义。采用目视和基于样本的面向对象方法解译了1988—2018年的Landsat影像资料,对白洋淀湿地景观进行分类,并分析了白洋淀湿地景观类型和格局的时空变化特征。结果表明:1988—2018年,沼泽向滩地和耕地以及湖泊向沼泽、滩地和耕地发生大面积转换,湿地景观面积占比下降15.8%,滩地替代湖泊成为面积最大的湿地类型;沼泽和湖泊的最大斑块指数(LPI)大幅减少,耕地最大斑块指数(LPI)持续增加。河流的形状逐渐复杂,库塘和耕地形状趋于规则。沼泽、湖泊和耕地的斑块连接程度较好,破碎化程度较低;景观破碎化和多样性增加,景观形状指数(MSI)变化微弱,各景观类型面积趋于均衡,优势景观类型的连通性减弱,对整个景观镶嵌体的控制作用减小,景观异质性增加。     

辽西大黑山生态修复区土地利用格局变化及驱动力

生态修复区土地利用与覆盖变化是区域环境变化研究的重要内容,可为水土保持生态修复措施的调控及效益定量评价提供依据。以辽西大黑山生态修复区2000年、2005年和2010年的Landsat TM遥感影像为基础数据,基于Erdas Imagine遥感软件和ArcGIS技术平台,利用土地利用动态度、土地利用程度综合指数和转移矩阵等指标,对研究区土地利用格局的动态变化进行了定量分析,并探讨了其变化的驱动力因素。结果表明:1.10 a间,耕地保持面积最大,其次是林地和草地;耕地和未利用土地占总面积比例分别减少了28.43%和44.32%,林地、草地、城镇村及工矿交通、水域及水利设施用地占总面积比例分别增加了83.68%、10.75%、21.07%和162.74%。2.2000—2005年,林地的土地利用变化幅度最大,为12.42%,其次为未利用土地和草地;2005—2010年,水域及水利设施用地的土地利用变化幅度最大,为24.82%,其次是草地、未利用土地和耕地。3.研究区土地利用程度和开发强度处于中等偏上水平,2000—2005年土地利用处于发展期,2005—2010年土地利用处于调整期;土地利用类型的转入和转出主要发生在耕地、林地和草地之间。4.水土保持生态修复和退耕还林等生态建设项目的实施,可以较大程度地改变微地貌、减少地表坡度、提高植被盖度,在短时间使土地利用的空间分布发生较大变化,是其土地利用格局变化的主要驱动力因素。     

人类土地利用干扰对黑河中游湿地时空变化的影响

干旱区湿地是典型的脆弱生态系统,湿地景观格局变化与人类的干扰活动密切相关。在RS和GIS技术支持下,基于1975-2016年长时间序列遥感影像,利用景观开发强度指数（LDI）和土地利用转移矩阵模型等分析方法,定量评估了人类土地利用干扰对黑河中游湿地时空变化的影响。结果表明：研究区湿地面积总体呈现下降趋势,但人工湿地总体呈增加趋势;湿地景观的异质性、破碎化程度增强,湿地斑块之间的聚集度下降;总体上研究区各类湿地的LDI指数呈上升趋势,湿地的人为干扰程度增强,2001年后湖泊湿地的人为干扰程度最强。在人为干扰下湿地多转化为林地、草地、居工矿用地及耕地。人为干扰对湿地的影响因湿地类型而异。因此,科学评价不同类型湿地的人为干扰状况,对不同类型湿地制定相应的保护策略具有重要意义。     

松嫩平原湿地动态变化及其驱动力研究

利用 1986年和 2 0 0 0年的遥感影像解译得到的土地利用图 ,提取出松嫩平原湿地动态变化信息。根据土地利用变化动态度模型 ,湿地动态变化主要表现为湖泊、沼泽、河流等天然湿地的减少及人工湿地面积的增加 ,其中天然湿地类型的湖泊和沼泽变化最为显著 ;质心模型分析指出湿地的空间变化趋势主要为质心相对朝东北方向偏移的趋势 ,湖泊和沼泽在西南部的减少是其主要原因 ;湖泊和沼泽的转移变化信息表明 ,湖泊面积的减少主要是退化为盐碱地和沼泽 ,而沼泽主要是转化为农田。松嫩平原湿地动态变化存在显著的自然和人为方面的驱动力因素 ,自然因素为湿地的退化提供了内在动因 ,而人为因素则加速了湿地的退化和转化 ,同时自然和人为因素之间存在着反馈机制。     

山区河流宽谷段坝区土地利用动态变化及其与河道关系——以南汀河下游坝区为例

采用ISODATA非监督分类方法,结合目视判读,对南汀河下游坝区1988年、1996年、2002年和2009年4期Landsat TM/ETM+遥感影像进行分类,以揭示研究区几十年来土地利用变化时空格局。基于遥感分类结果,运用单一土地利用动态度、综合土地利用动态度、土地利用转移率等指标,进一步分析了研究区土地利用变化强度与速率,以及土地利用变化强度与河道的关系。研究结果表明,南汀河下游坝区土地利用类型以园地为主,耕地次之,未利用土地、水域和建设用地所占比例均较小;近年来研究区土地利用变化有所加剧,1988～1996年、1996～2002年和2002～2009年3个时期综合土地利用动态度分别为1.83%、2.89%和3.05%,其中建设用地、未利用土地(主要为河滩裸地)、耕地的变动幅度较大;研究时段内,未利用土地面积由32.60 km2减小到9.68km2,而同期建设用地面积持续大幅增加,耕地先增后减,园地则先减后增;在距河岸1.5 km范围内,综合土地利用动态度随离河岸距离的增加而变小。     

近30多年江苏省滨海淤长型滩涂中农业/渔业用地动态

以4期(1980年前、1990年前后、2002年和2010年)Landsat遥感影像为基础数据,研究了近30多年来江苏省滨海淤长型滩涂中,农业和渔业用地面积消长、土地的去向及来源变化情况.研究表明,从1980年前至2010年,农业用地面积从436.56km2增长至909.31km2;渔业用地面积从31.67 km2增长至838.94km2.其中,农业用地与渔业用地面积在前20 a增长相对较快;但近10a来,随着天然湿地提供的土地资源被逐渐消耗,农业/渔业用地面积增长趋缓.在典型淤长型滩涂中,天然湿地被开垦为农业/渔业用地后,很少会再恢复为天然湿地;在过渡型淤长滩涂中,近10a来,恢复为天然湿地的农业/渔业用地比例分别达到了18.10％和13.44％.经过近30多年的围垦,天然湿地比例从74.59％下降为50.30％,芦苇(Phragmites australis)沼泽、碱蓬(Suaeda sp.)沼泽等天然湿地转化为农业/渔业用地趋势减弱.     

3个时期华阳河湖群湿地生态系统服务价值估算

采用1990年、2002年和2010年3期土地利用数据,运用Costanza方法,结合谢高地修正的中国生态服务价值当量因子表,分析华阳河湖群湿地的土地利用变化,研究由此而引起的该湿地生态系统服务价值变化。结果表明,与1990年相比,2010年华阳河湖群的湖泊、河流、水库坑塘、内陆滩涂和河滩的面积分别减少了63.829km2、9.262 km2、6.926 km2、5.109 km2和15.238 km2;湿地生态系统服务总价值下降,从1990年的2.922×109元下降到2010年的2.568×109元,这主要是生态价值系数较高的湖泊面积减少所致;2010年,湖泊、河流、水库坑塘、内陆滩涂和河滩的服务价值分别为1.839×109元、2.219×108元、1.110×108元、3.399×108元和0.566×108元。湖泊对生态系统服务价值贡献率仍然最大,河滩贡献率最小。研究区在未来应实施土地用途管制,注重对湖泊、河流等湿地的保护。     

塔里木河干流区土地利用/覆被变化及其生态环境效应

在GIS和遥感技术支持下,利用1973年MSS遥感影像、1983年航空遥感土地利用图、1990年TM、2000年TM和2005年CBERS遥感影像对新疆塔里木河干流区土地利用/覆被变化过程和生态环境效应进行了分析。结果表明,1973~2005年塔里木河干流区土地利用/覆被发生了显著变化,耕地、未利用地和城乡居民及建设用地面积分别增加了25.72×104hm2、17.33×104hm2和0.51×104hm2,林地、草地和湿地面积分别减少了29.10×104hm2、8.63×104hm2和5.84×104hm2。在1973~1983年、1983~1990年、1990~2000年、2000~2005年4个时段中土地利用变化呈"显著变化—缓慢变化—显著变化—急剧变化"的过程。土地利用类型转移的主要方向是林地和草地转化为耕地、耕地转化为城乡居民及建设用地、草地转化为未利用地。土地利用/覆被的变化引起了干流区水环境恶化、土壤质量改变、天然植被严重退化、土地荒漠化和盐渍化加剧、湿地面积减少和生物多样性丧失等一系列生态环境问题。     

中国沿海湿地变化特征及情景分析

利用遥感技术,获取了2000年、2005年和2010年的中国沿海(未包括其中的海南省、钓鱼岛、南海诸岛和台湾省)土地利用数据;以湿地为重点,分析土地利用时空动态特征,针对2020年和2030年进行多情景分析和模拟。研究结果表明:110 a间中国沿海土地利用显著变化,建设用地和人工湿地面积分别增加了13 561 km2和2 592 km2,耕地和滨海湿地分别减少了9 956 km~2和3 288 km~2;2耕地保护政策约束、城市化发展、城乡生活水平提高等因素共同加剧了湿地开垦强度,导致大量天然湿地变为城乡建成区、独立工矿与交通用地、人工湿地,以及大量人工湿地被进一步固化为独立工矿与交通用地、耕地和城镇;3已获批复的沿海省市区海洋功能区划,将会进一步导致沿海湿地的急剧减少,而强调由陆到海进行系统保护和整体保护、优化城乡土地利用格局、实施有限度的围填海开发,则能够同时维持经济较快发展和良好的生态环境。     

基于遥感与GIS的江河源区土地利用动态变化研究

基于TM／ETM卫星遥感数据,运用GIS方法,对江河源区1986～2000年土地利用类型的时空变化特征进行了研究。结果表明：近15年来源区林地、湿地、草地和冰川面积减少,建设用地、耕地和未利用土地面积显著增加,土地综合利用程度下降。土地利用动态转化过程以草地转化为未利用土地、湿地转化为草地和未利用地逆转为草地为主要特征,全区土地利用的空间位置转换而积大于其数量变化。气候变化和人类经济活动是导致研究区土地利用变化的丰要因素。     

塔里木盆地南缘和田地区土地利用变化的遥感研究

中国西部干旱区土地利用变化显著,是全球土地变化科学研究的热点区,为此论文基于1990—2016年4个时段的遥感卫星数据,采用面向对象的分层分类影像解译方法完成了塔里木盆地南缘和田地区(简称和田塔里木地区)土地利用调查,重点分析土地利用变化特征、发展模式和区域差异性。结果表明：1990—2016年,和田塔里木地区耕地持续加速扩张(增长率为2.9%/a),呈现渐进式扩张和骤变式开垦2种发展模式;建设用地面积增加(12.1%/a),主要表现为城市化发展、农村居民用地和交通用地的增加;耕地和建设用地扩张导致林灌草地和未利用地面积减少;和田地区县域土地利用发展不均衡,和田市建设用地比例最高,和田县与墨玉县的农业和建设用地扩张总量和速率最大,其次是洛浦县和于田县,皮山县、策勒县和民丰县农业和建设用地增长相对缓慢;总体上,和田塔里木地区耕地和建设用地的扩张在新疆处于一个较快的发展水平,今后一段时期快速的土地利用变化可能引起的生态环境问题需要重点关注。     

基于Corona和Spot-5影像的图们江下游敬信湿地变化研究

采用1964年的Corona影像和2004年的Spot-5影像作为数据源,结合"3S"技术与实地考查资料,对图们江下游敬信湿地信息进行了提取与分类,分别得到了研究区1964年和2004年的湿地分类图;通过建立研究区的湿地动态变化特征模型,从各类型湿地的面积变化和斑块变化两个角度,研究敬信湿地的变化特征及其成因.结果表明,研究区各类型湿地在气候变化、人类活动等因素的影响下发生了不同程度的变化,与1964年相比,2004年研究区人工湿地面积增加了16.923 km2,这主要是修建龙山水库以及水田、养鱼池和孵化池面积大量增加所致;而自然湿地受到严重破坏,面积减少了17.33 km2,河流和沼泽面积都减少了50%以上.研究区河流的斑块数急剧减少,沼泽湿地的斑块破碎化程度加剧,河流和沼泽湿地的斑块分维值明显下降,大面积沼泽被开发成水田,这两种湿地的空间自我相似性逐渐变差.研究区部分湖泊被开发利用,人为束水使得水面面积扩大,当地居民为了发展经济,在湖泊中从事鱼类养殖以及用湖泊水进行农业灌溉等活动,研究区人类活动干扰日趋严重.     

三江源国家公园湿地水文连通性初步研究

湿地水文连通性是湿地生态系统功能和健康状况的重要体现。以三江源国家公园为研究区,在整个公园、分园区和各园区的核心保育区3种尺度上,利用不同类型湿地单元之间的距离及其景观指数,来评估湿地生态系统的水文连通性。研究结果表明,长江源园区、澜沧江源园区和黄河源园区中的沼泽与河流或者湖泊之间的平均距离分别为370.7 m、408.7 m和869.9 m,索加—曲麻河、可可西里、莫云和扎陵湖—鄂陵湖核心保育区中的沼泽与河流或者湖泊之间的平均距离分别为267.1 m、294.3 m、405.8 m和673.3 m;澜沧江源园区、长江源园区和黄河源园区中的湖泊与河流之间的平均距离分别为1 736.8 m、2 933.8 m和3 868.7 m,扎陵湖—鄂陵湖、可可西里、索加—曲麻和莫云核心保育区中的湖泊与河流之间的平均距离分别为5 586.4 m、3 259.0 m、1 898.2 m和2 373.9 m;在3处园区中,长江源园区内的沼泽平均斑块面积最大,黄河源园区的湖泊最多、湖泊的斑块密度最大;在4处核心保育区中,索加—曲麻河核心保育区的沼泽平均斑块面积最大,扎陵湖—鄂陵湖核心保育区的湖泊平均斑面积最大,不同尺度下距离和景观特征呈现的湿地生态系统水文连通性非常相似。     

中国自然湿地温室气体排放估算的不确定性分析北大核心CSCD

以往的研究利用第一次、第二次全国湿地资源调查和解译遥感影像得到的湿地面积,在1992年至2019年期间,先后13次估算了中国自然湿地(包括近海与海岸湿地、河流湿地、湖泊湿地和淡水沼泽湿地)温室气体的排放总量;其中,中国自然湿地甲烷排放总量的平均估算值为(7.87±6.50)Tg/a碳,中国沼泽湿地(淡水和咸水沼泽湿地)甲烷排放总量的平均估算值为(2.04±1.00)Tg/a碳,中国湖泊湿地甲烷排放总量的平均估算值为(0.96±0.86)Tg/a碳;估算的中国湿地温室气体排放总量存在不确定性,即各种方法统计出的中国沼泽湿地面积存在差异,除了《中国沼泽志》给出的中国沼泽湿地面积(94000 km^(2))外,解译遥感影像得到的中国沼泽湿地面积为82000~138000 km^(2),第一次和第二次全国湿地资源调查得到的中国沼泽湿地面积分别为137000 km^(2)和217300 km^(2),全球湖泊与湿地数据库的中国沼泽湿地面积为337000 km^(2);采用外推估算法得到的中国湿地甲烷排放总量存在不确定性。在湿地保护意识加强和实施退耕还湿政策的背景下,未来应该开展土地利用方式变化对温室气体排放造成的影响研究和湿地与大气的净碳交换能力研究,为了得到精度更高的全国湿地面积数据,第三次全国湿地资源调查的湿地起调面积应该小于前两次全国湿地资源调查。     

汕头市土地利用时空变化及其生态环境效应研究

以汕头市六区一县为研究区域,采用1996-2007年土地利用详查变更数据,分析汕头市土地利用时空变化及其对陆地和近岸海域生态环境的影响。结果表明:研究期间,耕地、未利用地、林地及草地依次减少,园地、其他农用地、居民点及工矿用地、交通运输用地及水利设施用地面积依次增加;潮阳和潮南区土地利用类型以耕地、林地、居民点及工矿用地为主,南澳县以林地为主,潮阳区和澄海区主要为其他农用地,澄海区未利用地最多。汕头市土地利用的时空变化使得其内江河水体污染、水土流失、土地退化、生物多样性降低;海岸带土地利用变化使得近海水体富营养化以及地下蓄水层和海岸带水质污染,海岸湿地功能退化,物种多样性丧失。     

近50a来霍林河流域下游沿岸湿地景观格局演变

以干旱半干旱生态脆弱区霍林河流域下游沿岸洪泛湿地为研究对象,利用1954和1964年地形图,1986、1996和2000年的TM遥感影像作为基本信息源,在GIS支持下,建立湿地空间数据库,通过对不同时期各湿地景观类型进行景观变化过程、景观格局指数和景观转换过程分析,揭示近50 a来霍林河流域下游沿岸湿地景观格局动态及规律。研究发现,沼泽湿地是霍林河流域下游沿岸的主导湿地景观类型,次之为河流湖泊湿地,人工湿地比重小。研究区内湿地面积的减少以沼泽湿地的贡献量最大,这是由于大面积的沼泽湿地退化为盐碱地和草地,沼泽湿地景观破碎化表现突出。河流湖泊湿地在研究时期内则表现出最快的变化速度,年均动态度达到2.60%,它的这种减少变化是由数量众多的小斑块退化为盐碱地和沼泽湿地导致。水库坑塘景观变化受流域发展水利及霍林河径流量大小控制,水田湿地则主要受后者作用。共同的一点是,受霍林河1998年特大历史洪水泛滥影响,研究区内大面积盐碱地、沼泽湿地和草地转换为河流湖泊湿地,与此同时也有大面积草地和盐碱地转换为沼泽湿地,导致两种自然湿地景观类型在2000年表现出面积扩大,景观破碎化降低,整体性增强的变化,这在一定程度上体现出洪水脉冲在退化湿地景观恢复中的生态功能。     

湘潭市区土地生态价值及生态风险动态

以遥感影像资料为依据,运用地学信息图谱的理论和方法,在RS和GIS的支持下,生成了湘潭市区1995―2005年的土地利用及生态价值变化图谱,在此基础上,对该区土地利用及生态价值时空变化特征进行了分析,并作了土地生态风险动态评估。研究表明:研究期内,湘潭市区建设用地面积增加,耕地、林地、水域面积减少;耕地、林地向建设用地的流转量占了全区总变动量的67.79%;土地利用变化使该区生态价值总量减少了19.84%;土地生态风险指数增加,与土地生态价值的变化情况能够相互印证。     

1990年与2010年西凉湖区土地利用格局对比研究

利用1990年和2010年的Landsat TM遥感数据,采用最大似然法,对西凉湖区的土地利用进行机助分类,将西凉湖区土地利用方式分为6种类型:水域、林地、沼泽、水田、旱地和建设用地。并利用ArcGIS进行土地利用方式转移矩阵分析。研究结果表明,与1990年相比,2010年,西凉湖水域面积减少了2 822.71 hm2,旱地面积减少了378.51 hm2,水田和林地面积分别减少了28.46 hm2和25.74 hm2;沼泽面积增加了3 240.4 hm2,建设用地增加了15.02 hm2。西凉湖区部分水域转变为沼泽,反映了湖泊沼泽化的趋势。导致西凉湖区的土地利用格局变化的人为干扰主要为非法筑堤围湖、围网养殖的过度发展、打草耙捞和排放污染物等。     

基于RS和GIS的日照万平口潟湖湿地景观格局演变研究

以日照万平口潟湖湿地为研究对象,利用遥感影像及GIS技术,选取景观格局指数,对1990-2014年万平口潟湖湿地的景观格局变化进行研究。结果表明:自1990年到2014年,潟湖浅滩、绿地、建设用地的面积显著增加,养殖池和耕地在潟湖湿地范围内已全部转化为潟湖浅滩、绿地和建设用地。潟湖湿地的景观格局指数表明,湿地景观类型多样性呈下降趋势,均匀度指数增加,聚集度和连通性显著上升。从景观格局分析的结果来看,奥林匹克水上公园的建设在一定程度上优化了万平口潟湖湿地的景观格局,湿地景观破碎化程度有所下降,为了更好地开发和利用潟湖湿地资源,提出了一些保护对策和建议。